虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持建筑環(huán)境設(shè)計(jì)研究

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摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，科技水平的進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量也在得到顯著提高，無(wú)論是人們的日常生活還是在人們的生產(chǎn)建設(shè)當(dāng)中，都離不開(kāi)建筑行業(yè)的發(fā)展。人們的生活離不開(kāi)建筑，同時(shí)建筑行業(yè)也促進(jìn)著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。新時(shí)代背景下，建筑環(huán)境設(shè)計(jì)也在不斷的發(fā)生著變化。建筑環(huán)境設(shè)計(jì)是對(duì)美化環(huán)境，能夠給人們提供賞心悅目的建筑環(huán)境。美無(wú)論到什么時(shí)候，是永恒不變主題，是人們所追求的。現(xiàn)代建筑環(huán)境設(shè)計(jì)被賦予更高的要求。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)建筑環(huán)境設(shè)計(jì)產(chǎn)生了巨大的影響，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)將人工智能、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化等多項(xiàng)技術(shù)融為一體的綜合性信息技術(shù)。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；現(xiàn)代建筑；環(huán)境設(shè)計(jì)

近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)活躍在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。當(dāng)下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)逐漸成為建筑環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)的新寵。虛擬現(xiàn)實(shí)也稱(chēng)為VR，是一種現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以形成立體生動(dòng)的多元化信息化空間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到建筑環(huán)境設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)三維空間的形式進(jìn)行展示，不但能夠使建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的效益得到提高，更能夠?qū)ㄖh(huán)境設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新改革，對(duì)理念進(jìn)行改觀，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使建筑環(huán)境設(shè)計(jì)工作得到全面提升。不過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中也常常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，需要相關(guān)策略加以解決，這對(duì)建筑環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為的強(qiáng)大功能，生成三維、動(dòng)態(tài)的圖像。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)VR，是一種虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它可以自行創(chuàng)建，主要的方式是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的有效利用，從而對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行模擬，形成多樣化的三維空間，創(chuàng)作一個(gè)真實(shí)、逼真的空間，這樣可以有效給客戶強(qiáng)烈的世界沖擊，身臨其境。這樣的虛擬技術(shù)還可以通過(guò)多媒體傳感技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)[2]。VR技術(shù)還會(huì)通過(guò)對(duì)環(huán)境的感知和模擬設(shè)備的應(yīng)用，以此來(lái)創(chuàng)造出更加真實(shí)的虛擬空間。VR技術(shù)具有科學(xué)性、自主性以及互動(dòng)性的特點(diǎn)，它能夠達(dá)到的感知是超于計(jì)算機(jī)能夠達(dá)到的感知限度，它的感知程度除了計(jì)算機(jī)所擁有的視覺(jué)感知外，還有觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等，科技所達(dá)范圍很廣泛，并且VR技術(shù)能夠?qū)τ脩舻拿罱o予相應(yīng)的回應(yīng)，以及對(duì)顧客的需求給予滿足。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早出現(xiàn)是在1994年，當(dāng)時(shí)的虛擬技術(shù)被稱(chēng)為VRML，只是能夠?qū)y理簡(jiǎn)單映射，另外能夠單一的進(jìn)行簡(jiǎn)單的音頻和視頻檢測(cè)。那時(shí)候的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用和推廣。因?yàn)椋?dāng)時(shí)的信息科技并不發(fā)達(dá)，計(jì)算機(jī)技術(shù)還不具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)沒(méi)有走進(jìn)大眾的視野，也并沒(méi)有被各行各業(yè)所應(yīng)用。隨著時(shí)展，到了21世紀(jì)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)始與3D技術(shù)接軌，因?yàn)?D技術(shù)與JAVA等先進(jìn)技術(shù)早就進(jìn)行了整合發(fā)展，所以3D技術(shù)帶動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)快速的發(fā)展了起來(lái)。如今的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為了各行各業(yè)的新寵，同時(shí)也為建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著科技時(shí)代的到來(lái)，如今人類(lèi)已經(jīng)步入了5G時(shí)代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中被越來(lái)越多的行業(yè)所應(yīng)用，并得到廣泛推廣，最讓人們熟悉就是網(wǎng)絡(luò)游戲，游戲中的畫(huà)面是三維仿真場(chǎng)景，有很強(qiáng)的帶入感，讓人身臨其境，另外還有在會(huì)展中心，可以通過(guò)對(duì)環(huán)境模擬的方式進(jìn)行展示[3]。在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用更是發(fā)揮著重要作用：

2.1全景數(shù)字化展示

在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中，因?yàn)榻ㄖこ趟婕暗姆秶鷱V，面積大，對(duì)建筑環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候往往會(huì)受到各方面的影響，例如場(chǎng)地、資金等，那么想要對(duì)建筑整體的環(huán)境進(jìn)行展示是很困難的，只能對(duì)局部場(chǎng)景進(jìn)行展示。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以突破這種弊端，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，形成的數(shù)字化虛擬場(chǎng)景，就可以將建筑環(huán)境的整體細(xì)節(jié)全部表現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)展現(xiàn)出來(lái)的視覺(jué)效果很形象，立體逼真，對(duì)原建筑環(huán)境真實(shí)還原度高達(dá)99％。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)同一地點(diǎn)的不同氣象以及不同時(shí)間變化通過(guò)不同的表現(xiàn)效果來(lái)展示出來(lái)，這樣完全可以體現(xiàn)出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多樣性和全面性。

2.2加深設(shè)計(jì)探索

建筑環(huán)境設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思維會(huì)受到很多方面的影響，如材料成本等，因此，設(shè)計(jì)師就算有全新的設(shè)計(jì)理念，也無(wú)法在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中，運(yùn)用特殊的新型材料來(lái)設(shè)計(jì)，那么就導(dǎo)致建筑環(huán)境設(shè)計(jì)師的想象力受到了制約，他們不能夠更好的發(fā)揮自己的設(shè)計(jì)水平，因此在實(shí)際的建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中也不能達(dá)到更好的設(shè)計(jì)效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用就可以給設(shè)計(jì)師帶來(lái)更好的靈感，輔助設(shè)計(jì)師去完成更加完美的設(shè)計(jì)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)多方面、多樣化的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑環(huán)境中材料、景物的設(shè)計(jì)，并且在虛擬技術(shù)下，可以虛擬場(chǎng)景中添加人物、景物，甚至可以增加人物在場(chǎng)景中的互動(dòng)，這樣的設(shè)計(jì)效果可以從聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等各個(gè)方面帶給使用者完美的體驗(yàn)。同時(shí)通過(guò)虛擬技術(shù)的應(yīng)用也使得建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的工作效率大大提升，也會(huì)使設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造思維得到發(fā)揮，提高設(shè)計(jì)師的技術(shù)水平。

2.3優(yōu)化建筑環(huán)境綠化設(shè)計(jì)

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠通過(guò)虛擬畫(huà)面對(duì)建筑環(huán)境場(chǎng)景進(jìn)行還原，那么在虛擬場(chǎng)景中，我們可以將自己的理想設(shè)計(jì)加入其中。在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中，綠化是環(huán)境設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。植物有生命，它會(huì)生長(zhǎng)，它隨著季節(jié)的變化而發(fā)生變化，因此，建筑環(huán)境設(shè)計(jì)師在綠化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，常常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題，在環(huán)境設(shè)計(jì)中，綠化中設(shè)計(jì)好的植物，開(kāi)始看著植物形態(tài)效果很好，但是隨著時(shí)間的推移，植物的形態(tài)會(huì)發(fā)生變化，我們對(duì)植物生長(zhǎng)后的形態(tài)是未知的，可能有的綠植正常生長(zhǎng)，會(huì)長(zhǎng)得很高大茂盛，有的植物因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)不良，會(huì)長(zhǎng)的矮小，當(dāng)然，這些植物也會(huì)因?yàn)榧竟?jié)不同而各有差異。那么面臨設(shè)計(jì)師的這些疑惑，我們通過(guò)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以對(duì)不同的樹(shù)種在相同條件下的效果進(jìn)行對(duì)比，這樣就可以看出哪些植物更適合種植在綠化環(huán)境中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，也可以模擬不同的季節(jié)下植物的生長(zhǎng)變化[4]。這些都可以?xún)?yōu)化建筑環(huán)境中的綠化環(huán)境。

2.4模擬施工操作過(guò)程

在實(shí)際的建筑施工過(guò)程中，往往是根據(jù)最初的設(shè)計(jì)來(lái)開(kāi)展，但是我們往往會(huì)出現(xiàn)實(shí)際在施工的過(guò)程中與工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，對(duì)應(yīng)不上，這就會(huì)嚴(yán)重影響工程的進(jìn)展，并使工程造成一定的損失。那么應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就可以成功避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)，施工人員可以通過(guò)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)圖預(yù)先對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行模擬，這樣有利于工程的順利開(kāi)展。并且設(shè)計(jì)人員也可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，這樣才能夠保證設(shè)計(jì)的效果，并且可以保證施工的精確性，也可以通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)的方式，對(duì)施工所用的材料以及成本費(fèi)用進(jìn)行估算，這樣可以節(jié)約施工成本，并且可以減少在實(shí)際施工中可能會(huì)產(chǎn)生的一些工作誤差，也可以使設(shè)計(jì)師避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常出現(xiàn)的重復(fù)設(shè)計(jì)情況，有效提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。

3結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用具有極其重要的意義，是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和科技信息技術(shù)的進(jìn)步，想要使建筑環(huán)境設(shè)計(jì)工作更好的開(kāi)展，就要更加合理的利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。這項(xiàng)全新的技術(shù)不僅能夠推動(dòng)建筑工程的順利展開(kāi)，更能夠提高建筑工程施工的效率與準(zhǔn)度，同時(shí)也使施工的成本得到節(jié)約，是一項(xiàng)重要內(nèi)容，它決定建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。不過(guò)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)新興技術(shù)，還有很多不足和需要完善的地方，這就需要科研工作者做好出艱苦努力，深入探究。新時(shí)代下，建筑環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)和理念也在不斷與時(shí)俱進(jìn)，不斷變革創(chuàng)新，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷發(fā)揮著重要的意義和作用[5]。本文針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行詳盡分析，闡明了價(jià)值和意義所在，并希望能對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)師以及建筑施工建設(shè)者有所幫助。希望建筑工程的相關(guān)人員都能夠從中受益，以現(xiàn)代化科技模式創(chuàng)新發(fā)展，穩(wěn)固建筑行業(yè)自身發(fā)展目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者：于志強(qiáng) 單位：湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院